Diseños de tintas de proteínas impresas en 3D

Imagen: Impresiones de tinta optimizadas de pirámide, pulpo y tortuga de izquierda a derecha de varias tintas de proteínas. ver más

Crédito: Crédito a SUTD

Debido al envejecimiento y crecimiento de la población mundial, también se espera que aumente la demanda de alimentos ricos en proteínas. Esto también ha suscitado preocupaciones sobre el aumento del consumo de agua, tierra y gases de efecto invernadero asociado con el ganado de cría convencional para la alimentación.

En algunas partes de África, Asia y América del Sur, la gente ya está recurriendo a fuentes alternativas de proteínas de insectos, plantas y algas para obtener alimentos sostenibles y ricos en nutrientes. Sin embargo, la idea de consumir insectos puede ser un concepto incómodo de digerir para el resto del mundo.

“La apariencia y el sabor de tales proteínas alternativas pueden ser perturbadores para muchos. Aquí es donde la versatilidad de la impresión 3D de alimentos se enfrenta al desafío, ya que puede transformar la forma en que se presentan los alimentos y superar la lentitud de las inhibiciones del consumidor”, explica el Prof. Chua Chee Kai, coautor de la Universidad de Tecnología y Diseño de Singapur. de. (SUDT).

Por ejemplo, los alimentos conocidos como las zanahorias se pueden mezclar con proteínas alternativas como los grillos para darle al consumidor un sabor más familiar. Esta mezcla de zanahorias y grillos se puede extruir a través de una impresora de alimentos 3D para crear un plato visualmente atractivo que atraiga los sentidos.

Sin embargo, se sabe que combinar diferentes tintas para alimentos y optimizarlas para la impresión de alimentos en 3D es una tarea laboriosa, ya que generalmente se realiza mediante un enfoque basado en prueba y error.

El profesor Chua y el equipo de SUTD colaboraron con investigadores del Hospital Khoo Teck Puat (KTPH) y la Universidad de Ciencia y Tecnología Electrónica de China (UESTC) para diseñar un enfoque de ingeniería sistemática para incorporar de manera eficiente proteínas alternativas en las tintas alimentarias. Al utilizar este enfoque para la optimización de las tintas proteicas, el equipo de investigación minimizó el tiempo y los recursos al reducir las corridas experimentales.

En su estudio, Enfoque de ingeniería sistemática para la optimización de la tinta alimentaria de impresión 3D fortificada con proteínas alternativas de múltiples componentes, publicado en Food Hydrocolloids, el equipo tomó la técnica de ingeniería establecida, Metodología de superficie de respuesta, y la aplicó para su uso en alimentos 3D. impresión.

El profesor Yi Zhang, investigador principal de UETCC, explica: “Las proteínas alternativas pueden convertirse en nuestra principal fuente de ingesta de proteínas en el futuro. Este estudio propone un enfoque técnico sistemático para optimizar las tintas alimentarias, lo que permite crear y personalizar fácilmente productos visualmente atractivos, sabrosos y atractivos”. alimentos nutricionalmente modificados, enriquecidos con proteínas alternativas, esperamos que nuestro trabajo anime a los consumidores a comer más de estos alimentos desconocidos pero sostenibles”.

El equipo de investigación utilizó el enfoque de diseño compuesto central para optimizar las formulaciones de tinta proteica con tres variables: polvo de zanahoria, proteínas y goma xantana. El polvo de raíz proporcionó fuerza mecánica, sabor, nutrientes y color a las tintas formuladas.

Mientras tanto, experimentaron con proteínas alternativas como la soja, la espirulina, el grillo, las larvas de la mosca soldado negra y la sericina. Las tintas formuladas se probaron experimentalmente para la capacidad de impresión 3D y la sinéresis con tintas optimizadas que lograron la máxima capacidad de impresión y la mínima sinéresis.

Aakanksha Pant, autor correspondiente del artículo e investigador asociado de SUTD agregó: “Esta investigación también se puede generalizar para otros ingredientes alimentarios y la respuesta de las tintas alimentarias, como la textura, la capacidad de impresión y la filtración de agua, se puede incluir para la optimización. El enfoque del método de superficie de respuesta puede llevar a los investigadores a utilizar un método similar para optimizar las tintas alimentarias 3DFP que forman ingredientes alimentarios complejos de múltiples componentes”.

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Hidrocoloides alimentarios

Título del artículo

Enfoque de ingeniería sistemática para la optimización de tinta alimentaria de impresión 3D alternativa, multicomponente y mejorada con proteínas

Fecha de publicación del artículo

1-oct-2022

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